(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザスラブに入る光の量及び角度を制御し、また、ゲインモジュール内部からの効率的な熱の放散を許容するレーザゲインモジュールの提供。【解決手段】ダイオードアレイ組立体２４からのポンプエネルギがレーザスラブ６０に衝突するときの角度が角度調節手段を介して調節可能である。貫通して伸びるレーザスラブスペーザ８４を有する端縁バー６２、６４内の間にレーザスラブ６０が取り付けられて、異なる幅のレーザスラブ６０をレーザゲイン装置１０内に取り付けることを許容する。レーザスラブ６０に入るポンプエネルギの量を制御するため１つ又は２つ以上のポンプエネルギ遮蔽体８８、９０が使用され、また、熱遮蔽体１２を熱伝導によって冷却する機能を果たす冷却液体導管１００がレーザゲイン装置１０の構成要素の全体に亙って設けられている。【選択図】図１
2005019940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザゲイン装置において、
ポンプエネルギ（ｐｕｍｐ  ｅｎｅｒｇｙ）を受け取り且つ、出力ビームを発生させ、スラブハウジング内に取り付けられたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを発生させ且つ、エネルギ放出領域から前記ポンプエネルギを放出する少なくとも１つのダイオードアレイ組立体と、
前記少なくとも１つのダイオードアレイ組立体を支持する少なくとも１つのダイオードアレイマウントであって、第一のレバー部分及び第二のレバー部分を有し、該第一及び第二のレバー部分が前記スラブハウジングに対して支点の周りで枢動する、前記少なくとも１つのダイオードアレイマウントと、
前記エネルギ放出領域からの前記ポンプエネルギが前記レーザスラブに衝突するときのポンプエネルギ角度を調節すべく前記第一及び第二のレバー部分の少なくとも一方に接続された調節機構とを備える、レーザゲイン装置。
【請求項２】
請求項１のレーザゲイン装置において、前記スラブハウジングが前記少なくとも１つのダイオードアレイマウントに対して静止しており、前記調節機構が、前記スラブハウジングに取り付けられた調節ブラケット内にて回転し得るようにされた調節ねじを備える、レーザゲイン装置。
【請求項３】
請求項１のレーザゲイン装置において、前記ダイオードアレイ組立体と前記レーザスラブとの間の距離を調節すべく前記支点と前記スラブハウジングとの間に配置された１つ又は２つ以上のダイオードスペーサを更に備える、レーザゲイン装置。
【請求項４】
レーザスラブに入るポンプエネルギを調節する方法において、
前記ポンプエネルギを受け取り得るようにされたレーザスラブをレーザスラブマウント内に提供することと、
前記ポンプエネルギをある放出角度にて放出させるエネルギ放出領域を有するダイオードアレイ組立体であって、第一のレバー部分及び第二のレバー部分を有するダイオードアレイマウントに取り付けられた前記ダイオードアレイ組立体を提供することと、
前記ダイオードアレイマウントの前記第一及び第二のレバー部分の一方を前記レーザスラブマウントに対して偏倚させることと、
前記ポンプエネルギの前記放出角度を調節し得るように、前記第一のレバー部分及び第二のレバー部分を支点の周りで枢動させることとを備える、レーザスラブに入るポンプエネルギを調節する方法。
【請求項５】
請求項４の方法において、前記ダイオードアレイマウントの前記第一及び第二のレバー部分の一方を前記レーザスラブマウントに対して偏倚させることが、前記ダイオードアレイマウントの第一のレバー部分を前記レーザスラブマウントに向けて偏倚させることを備え、更に、前記ダイオードアレイ組立体を提供することが、前記ダイオードアレイ組立体を前記ダイオードアレイマウントの前記第二のレバー部分に取り付けることを備える、方法。
【請求項６】
レーザスラブハウジングにおいて、
異なる寸法のレーザスラブを受け入れる空間をその間に画成する第一及び第二のスラブハウジング部材であって、該第一及び第二のスラブハウジング部材が、スラブハウジングの寸法分だけ分離され、前記第一及び第二のスラブハウジング部材の各々が、それぞれ第一及び第二のスラブの距離だけ前記レーザスラブから分離された、前記第一及び第二のスラブハウジング部材と、
前記第一及び第二のスラブハウジング部材間の前記空間内のレーザスラブと、
前記第一及び第二のスラブハウジング部材間の１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサとを備え、該レーザスラブスペーサの長さが、前記スラブハウジングの寸法を画成し、また、異なる長さを有するレーザスラブスペーサと置換可能であり、これにより、前記スラブハウジングの寸法が可変であり、前記第一及び第二のスラブの距離の少なくとも一方が、異なる寸法のレーザスラブに対して略一定のままであるようにした、レーザスラブハウジング。
【請求項７】
請求項６のレーザスラブハウジングにおいて、前記レーザスラブが、少なくとも１つの端縁バーにより前記第一及び第二のスラブハウジング部材間に保持され、該少なくとも１つの端縁バーが、前記スラブスペーサの少なくとも１つを受け入れ得るようにされた、レーザスラブハウジング。
【請求項８】
異なる寸法のレーザスラブを取り付ける方法において、
スラブハウジングの距離にて互いに離間された第一及び第二のスラブハウジング部材を提供し且つ、その間にスラブを受け入れる空間を画成することと、
複数のレーザスラブスペーサの長さを有する複数のレーザスラブスペーサから、所望のスラブハウジングの距離を提供する１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサを選ぶことと、
１つ又は２つ以上の前記レーザスラブスペーサによって前記スラブハウジングを互いに離間させることとを備える、異なる寸法のレーザスラブを取り付ける方法。
【請求項９】
レーザゲインモジュールにおいて、
ポンプエネルギを受け取り且つ、出力ビームを放出し得るようにされたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを放出するポンプエネルギ源と、
前記レーザスラブ及び前記ポンプエネルギ源の少なくとも一方を冷却する冷却液を前記レーザゲインモジュール内にて導くゲインモジュールの冷却液導管と、
前記レーザスラブ及び前記ポンピング源の少なくとも一方から迷光線（ｓｔｒａｙ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を受け取り得るようにされた液体冷却式の熱遮蔽体であって、前記ゲインモジュールの冷却液導管の１つから前記冷却液を受け取る少なくとも１つの熱遮蔽体導管を有する前記液体冷却式の熱遮蔽体とを備える、レーザゲインモジュール。
【請求項１０】
ダイオードアレイ及びレーザスラブの少なくとも一方を冷却し且つ、少なくとも１つの熱遮蔽導管を内部に有する熱遮蔽体に冷却液を輸送する冷却液導管を有するレーザゲインモジュールを冷却する方法において、
冷却液を前記冷却液導管を介して前記ダイオードアレイ及び前記レーザスラブの少なくとも一方に導くことと、
前記ダイオードアレイと、前記熱遮蔽体を有する前記レーザスラブとの一方から迷光線を受け取ることと、
前記冷却液を前記冷却液導管から少なくとも１つの熱遮蔽導管まで導き、前記熱遮蔽体から熱を除去することとを備える、レーザゲインモジュールを冷却する方法。
【請求項１１】
レーザ光を放出するシステムにおいて、
少なくとも１つのポンプエネルギ源からのポンプエネルギによりポンプされるようにされたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを受け取る少なくとも１つの窓部であって、前記レーザスラブに向けられた、スラブに対面する面を有する前記少なくとも１つの窓部と、
冷却液を前記レーザスラブを通し得るように、前記レーザスラブと前記窓部との間のスラブ冷却導管と、
前記少なくとも１つの窓部の前記スラブに対面する面に設けられた少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体であって、前記窓部の前記スラブに対面する面から出る前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに到達するのを防止し得るようにされた前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体とを備える、レーザ光を放出するシステム。
【請求項１２】
レーザスラブに入るポンプエネルギを制御する方法において、
ポンプエネルギ源からポンプエネルギを受け取るレーザスラブを提供することと、
前記レーザスラブと前記ポンプエネルギ源との間に窓部を提供し、該窓部が、冷却液体が前記レーザスラブを冷却するのを許容し得るようレーザスラブ冷却導管により前記レーザスラブから分離されるようにすることと、
前記窓部と前記レーザスラブとの間に前記窓部における少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体により前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに入るのを制限することとを備える、レーザスラブに入るポンプエネルギを制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、光学構成要素、より具体的には、ダイオードポンプ型レーザゲインモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスラブを採用するレーザゲイン装置は、光エネルギ源を使用してレーザスラブをポンプし且つ、出力レーザビームを発生させる。出力ビームは、マイクロチップを製造するため光学リソグラフィ法のような用途にて使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レーザゲイン装置は、成功しており、広く使用されているが、幾つかの欠点がある。例えば、多くのレーザゲイン装置は、特定の寸法を有する特定型式のレーザスラブに対して使用し得る寸法とされており、同一寸法の設計とされたレーザスラブでさえ、レーザ装置内に正確に嵌まることに大きく影響する僅かな相違点を有することがある。異なるレーザスラブを選ぶこと−すなわち磨耗し又は損傷したレーザスラブを新しいレーザスラブと置換することは、異なる寸法のレーザスラブを受け入れ得るようにレーザ装置の幾つかの部品を再構成することを必要とすることがある。
【０００４】
更に、レーザスラブの最適な領域に入る（例えば、１又はより多くのダイオードアレイから）入力光エネルギの量を最大にすることが望ましい。
修理又は交換のためレーザゲイン装置からレーザスラブを取り外すことは、レーザスラブに入る光エネルギの量の整合状態を変化させ、これにより装置の全体的な効率を低下させる可能性がある。
【０００５】
特定のレーザスラブの寸法を受け入れ得るように、入力エネルギの方向を適正にし且つ、レーザ装置を最適化することを考慮することは、レーザ装置の熱放散に大きく影響する。レーザスラブを取り付け且つ、レーザスラブ内への光の入力を最適化する目的のため、レーザ装置に変更を加えるならば、レーザ装置からの熱の除去効率が変わる可能性がある。
【０００６】
異なるレーザスラブに対するゲインモジュールを最適化し、レーザスラブに入る光の量及び角度を制御し、また、ゲインモジュール内部からの効率的な熱の放散を許容するレーザゲインモジュールが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記及びその他の目的は、本発明の実施の形態によって実現される。
本発明の１つの実施の形態によれば、レーザゲインモジュールは、レーザスラブに接触し且つ、異なる寸法のスラブを受け入れるため可変のスペーサを有する頂端縁及び底端縁バーを備えている。
【０００８】
本発明の別の実施の形態によれば、レーザゲインモジュールには、ダイオードアレイとレーザスラブとの間の距離を変化させ且つ、ダイオード光がレーザスラブに入るとき、そのダイオード光の角度を変える１つ又は２つ以上の可調節式ダイオードアレイブラケットが設けられる。
【０００９】
本発明の更なる実施の形態によれば、レーザスラブに入る光の量及び位置を制御することを許容し得るように、窓部とレーザスラブとの間でレーザゲインモジュール内に変更可能な遮光体が設けられる。
【００１０】
本発明の更に別の実施の形態によれば、熱遮蔽装置を容易に除去し且つ、レーザゲインモジュール内にて冷却流体を効率的に使用することを許容するため伝導冷却式の熱遮蔽体が設けられる。
【００１１】
本発明の上記の概要は、本発明の実施の形態の各々又は各側面を示すことを意図するものではない。それは、図面及び以下の詳細な説明が目的とするところである。
本発明は、各種の改変例及び代替的な形態とすることが可能であるが、図面にて単に一例として特定の実施の形態を示し、これについて、以下に更に詳細に説明する。しかし、本発明は開示された特定の形態にのみ限定することを意図するものではないことを理解すべきである。更に、本発明は、特許請求の範囲によって規定された本発明の精神及び範囲に属する全ての改変例、等価物、及び代替例を包含するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、図面を参照すると、図１には、本発明の１つの実施の形態によるレーザゲインモジュール１０の等角外形図が図示されている。レーザゲインモジュール１０は、第一の熱遮蔽構成要素１４と、第二の熱遮蔽構成要素１６とを有する熱遮蔽体１２を備えている。熱遮蔽体１２の構造及び機能について、以下により詳細に説明する。レーザゲインモジュール１０は、ダイオードアレイ組立体２４内にてレーザゲインモジュール１０内に設けられたダイオードアレイによって光学的にポンプされる固体相レーザスラブ６０を保持している（以下に図３に示すように）。一方、ダイオードアレイ組立体２４は、ダイオードマウント１８によって保持されており、ダイオードマウント１８は、ダイオードアレイ組立体２４を支持し且つ、ダイオードが固体相レーザスラブ６０に向けて、また、固体相レーザスラブ６０から離れるように平行移動するのを許容し且つ、ダイオードアレイ組立体２４から出る光が固体相レーザスラブ６０に入るときの角度を制御することを許容する。１つの実施の形態によれば、ダイオードマウント１８の平行移動及び角度を制御することは、ポンプの均一さ及び光路の差（ＯＰＤ）の均一さを制御し且つ最適化することを許容する。
【００１３】
図１に示したダイオードマウント１８ｂは、ゲインモジュールシャーシ３６内に打ち込んだばね負荷式ボルト２０によって下方マウント部分に沿ってレーザゲインモジュール１０上に保持されている。ばね負荷式ボルト２０は、ダイオードマウント１８の下方レバー部分２２に内方への力を加える圧縮ばね２１にて負荷が加えられている。圧縮ばね２１によってダイオードマウント１８の下方レバー部分２２に加わった力の方向は、図１に矢印「Ａ」で示してある。ダイオードマウント１８に加わるてこ力は、図５に関して以下により詳細に説明するように、ダイオードアレイ組立体２４を図１の矢印「Ｂ」で示した方向に向けて外方に動かす。ダイオードアレイ組立体２４は、調節ブラケット２８内に設けられたダイオードの角度調節ねじ２６によって外方に動くのが阻止される一方、該調節ブラケット２８は、スラブハウジングブロック８０に取り付けられている。ダイオードの角度調節ねじ２６は、調節ブラケット２８内に設けられたスロットを通じてダイオードアレイ組立体２４から外方に突き出すダイオード調節支持体３２に押し付けられる。ダイオード調節支持体３２は、ダイオードアレイ組立体２４から上方に伸びるねじとして図示されているが、ダイオード調節支持体は、ダイオードアレイ組立体２４に固着されるか又はその他の方法にてダイオードアレイ組立体２４と共に動き得るようにされたピン、合い釘又はプラットフォームのような、その他の装置とすることもできる。
【００１４】
第一及び第二の熱遮蔽構成要素１４、１６は、ゲインモジュールシャーシ３６上に設けられた液体冷却式熱遮蔽体の基部３４に取り付けられている。レーザスラブ６０がポンプエネルギを出力ビームに変換するとき、出力ビームが出ることを許容し得るように、出力ビーム開口３７が熱遮蔽体１２内に形成されている。
【００１５】
次に、図２を参照すると、熱遮蔽構成要素１４、１６は、これらの構成要素が取り付けられる熱遮蔽体の基部３４の上方に持上がった状態で示されている。第一及び第二のダイオードマウント１８ａ、１８ｂがゲインモジュールシャーシ３６の両側部に取り付けられ、また、ばね負荷式ボルト２０がダイオードマウント１８ａ、１８ｂのレバー部分２２内に形成された開口３８を貫通して伸びている。その他のマウント遮蔽体４０は、ダイオードマウント１８ａ、１８ｂに取り付けられて、ダイオードアレイ組立体２４を封じ込め且つ、ダイオードアレイ組立体２４を損傷しないように保護する。レーザスラブ６０に対するダイオード角度の調節を容易にする調節ブラケット２８がゲインモジュールシャーシ３６上に設けられている。
【００１６】
ゲインモジュールシャーシ３６は、ダイオードアレイ組立体２４内にてダイオードのエネルギ放出領域２５からのエネルギによって光学的にポンプされる固体相レーザスラブ６０を保持するスラブハウジング４２を支持する。レーザスラブ６０、ダイオードアレイ組立体２４、及び取り巻く支持構造体は、光学ポンプ過程によって発生された熱及びレーザスラブ６０内の出力ビームの発生によって生じた熱のため、冷却しなければならない。以下により詳細に説明するように、装置の構成要素内に設けられた液体導管を使用する液体冷却装置により冷却が行われる。
【００１７】
冷却液入口４４、冷却液出口４６、ダイオード冷却液導管組立体４８（ダイオード冷却液導管５０、Ｏリング５２、ダイオード冷却液導管ブラケット５４及びシールリング５６を含む）、及びマウントの冷却液ポート５８を備える、冷却に関係したレーザゲインモジュール１０の幾つかの特徴が、図２に図示されている。ダイオード冷却液導管組立体４８は、ダイオードアレイ組立体２４がレーザスラブ６０に対し角度が付けられ且つ平行移動したときでさえ、冷却液をダイオードアレイ組立体２４に提供することを許容する。冷却に関連する構成要素の機能については、図５乃至図１０に関して以下により詳細に説明する。
【００１８】
図３は、スラブハウジング４２の分解図である。該スラブハウジング４２は、固体相レーザスラブ６０を保持し、冷却液をレーザスラブ６０に対し及び該レーザスラブ６０の周りに導き且つポンプ光線がレーザスラブ６０に向けられるときに通る窓部を提供する作用を果たす。レーザスラブ６０が第一の端縁バー６２と第二の端縁バー６４との間に支持されている。１つの実施の形態によれば、スラブ６０は端縁バーの境界面１１８に沿って所要位置に保持されている（図１２に図示）。窒化ホウ素充填シリコーン室温加硫処理（ＲＴＶ）接着剤のような熱伝導性で且つ多少エラストマー的接着剤を使用してスラブを端縁バー６２、６４に接着することが好ましい。本発明は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧのような任意の型式の固体相レーザスラブ材料で出来たスラブを採用することができる。レーザゲイン装置が作動していないときでさえ、レーザスラブ６０を一定の温度に保つことが好ましい。レーザスラブ６０に熱を提供するため、端縁バー６２、６４は第一及び第二の端縁バー導体６６、６８を流れる電流によって電気的に加熱される。第一及び第二の端縁バー６２、６４は、冷却液を冷却液レーザスラブ６０の下方に配置されたシャーシ３６から端縁バーブラケット開口７２を通じて端縁バー冷却液開口７４内に又は、端縁バー６２、６４を通じて導き且つその後、シャーシ３６内に戻るようにする冷却液導管を有する、端縁バーブラケット７０によって互いに保持されている。端縁バーブラケット開口７２及び端縁バー冷却液開口７４は、冷却液の漏洩を防止し得るようにＯリング７６によって封止されている。
【００１９】
スラブハウジングブロック７８、８０の各々は、ポンプエネルギがレーザスラブ６０に入るときに通る窓部８６を保持している。以下に更に詳細に説明するように、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、窓部８６の一方又は双方とレーザスラブ６０との間に配置されて、レーザスラブ６０に入るポンプエネルギを制御することができる。
【００２０】
レーザスラブ６０は、スラブシール９２によってスラブハウジングブロック７８、８０の各々に対し封止されている。スラブシール９２は、レーザスラブ６０を液体冷却することを許容する。スラブシール９２は、ハウジングブロック７８、８０とレーザスラブ６０との間で圧縮されることが好ましく、また、１つの実施の形態の形態において、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）によって製造されたヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標名）のような可圧縮性材料又はシリコーンゴム材料で出来ている。１つの実施の形態によれば、スラブシール９２は、約１．５２４ｃｍ（０．６インチ）の幅まで圧縮されるが、材料の選択に依存してより大きく又は小さい圧縮量とすることができる。冷却液と適合可能な任意の封止材料を使用することができ、ダイオードアレイ組立体２４から、又はレーザスラブ６０内で発生されたレーザ光に露出されたとき、殆ど又は全く劣化しない材料を選ぶことが好ましい。
【００２１】
図３には、また、端縁バーブラケット７０を端縁バー６２、６４に取り付けるための取り付けねじ９４、及び組み立てピン８２をねじ込むための組み立てピンナット９６が図示されている。図３に示した実施の形態において、ダイオードの調節ブラケット２８は、頂部組み立てピン８２に対向し且つ該頂部組み立てピン８２に接続されている。
【００２２】
次に、図４を参照すると、本発明によるレーザゲインモジュール１０の側面図が図示されている。図４の側面図において、外側マウント遮蔽体４０は、ダイオードアレイ組立体２４をより直接、見えるように取り外してある。ダイオード電気コネクタ９８は、図示したダイオードアレイ組立体２４に電力を提供し且つダイオードアレイ組立体２４からのポンプ光線を制御することを許容する。
【００２３】
次に、図５を参照すると、図４の線５−５に沿って断面図が図示されている。この断面図は、レーザゲインモジュール１０の構造をより明確に示し且つ、レーザ装置の幾つかの構成要素の組み立て状態を示す。
【００２４】
ゲインモジュールシャーシ３６及びダイオードマウント１８を含む、レーザゲインモジュール１０の幾つかの構成要素の全体を亙って伸びる冷却液導管１００が示してある。熱遮蔽導管１０２は、熱遮蔽体の基部３４を通って伸びており、また、スラブ冷却導管１０４は、レーザスラブ６０と窓部８６との間に配置された、レーザスラブ６０の両側部に示してある。冷却液体をゲインモジュールシャーシ３６とダイオードマウント１８との間で導くダイオード冷却液導管５０がＯリング５２及びシールリング５６と共に図示されている。シールリング５６は、ダイオードマウント１８が傾動し又はレーザゲインモジュール１０内で異なる間隔に配置されたとき、冷却液体が漏洩しないことを保証する。
【００２５】
図５には、レーザスラブ６０に入るポンプエネルギの角度及びダイオードアレイ組立体２４がレーザスラブ６０に向けて且つレーザスラブ６０から離れるように平行移動を制御する能力が示されている。図５に示した実施の形態におけるダイオードマウント１８ａ、１８ｂには、ダイオードの傾動支点１０６が設けられている。ダイオードマウント１８ａ、１８ｂの下方レバー部分２２が図５の矢印「Ｄ」で示した方向に向けてゲインモジュールシャーシ３６に向けて内方に偏倚されたとき、ダイオードの角度調節ねじ２６にて、図５の矢印「Ｅ」で示した方向に向けて、ゲインモジュールシャーシ３６から離れる方向に力が加わる。すなわち、第一のダイオードマウント１８ａの下方レバー部分２２が図５の右方向に向けて内方に偏倚されたとき、ダイオードアレイ組立体２４を保持する第一のダイオードマウント１８ａの頂部レバー部分１０８は、左方向に向けて外方に偏倚される。同様に、第二のダイオードマウント１８ｂの下方レバー部分２２は、左方向に向けて内方に偏倚され、ダイオードマウント１８ｂの頂部レバー部分１０８は、右方向に向けて外方に偏倚される。この力は、ダイオードマウント１８の頂部レバー部分１０８をレーザスラブ６０から押して離すてこ動作に起因する。ダイオードの角度調節ねじ２６は、調節支持体スロット１１０内にてゲインモジュールシャーシ３６の中心に向けて且つ該中心から離れる方向に動くダイオード調節支持体３２に抵抗する。このように、ダイオードの角度調節ねじ２６を内方に（レーザスラブ６０に向けて）回すことにより、ダイオードアレイ組立体２４のエネルギ放出領域２５から放出された光の角度を下方に調節することができ、また、ダイオード角度調節ねじ２６を外方に回すことにより、ダイオードアレイ組立体２４のエネルギ放出領域２５から放出された光の角度を上方に調節することができる。
【００２６】
図５に示した実施の形態は、また、ダイオードスペーサをダイオード傾動支点１０６の一方又は双方と第一及び第二のスラブハウジングブロック７８、８０との間に配置することにより、ダイオードアレイ組立体２４の各々からレーザスラブ６０までの距離を変化させることも許容する。１つの実施の形態において、ダイオードスペーサは、ダイオードマウント１８の一方又は双方をテープの厚さの増分量にて隔てることを許容するステンレス鋼テープ片である。１つの実施の形態によれば、ダイオードを離間させるために厚さ約０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）のステンレス鋼テープが使用される。このように、ダイオードアレイ組立体２４は、ダイオードスペーサを介してレーザスラブ６０に向けて又はレーザスラブ６０から離れるように平行移動させ又は調節ねじ２６を介してレーザスラブ６０に対し角度を付け、所望の量のポンプ光線が所望の角度にてレーザスラブ６０内に導入されることを保証することができる。このことは、レーザスラブ６０の各々の側部に対し十分に画成され、均質に照射された窓部を実現することに役立つ。更に、ダイオードアレイの調節は、ポンプ光線の方向をレーザスラブ６０に向けて、スラブ内の熱の不均一さを補償することを許容する。図５には、両側部のレーザゲインモジュール１０が図示されているが、本発明の原理は、１つの代替的な実施の形態において、レーザスラブが一側部のみからポンプされるレーザゲインモジュールに関するものとすることが可能であることを理解すべきである。
【００２７】
次に、図６を参照すると、図４の線６−６に沿ったレーザゲインモジュール１０の断面図が図示されている。この断面図には、レーザゲインモジュール１０を貫通して伸びる冷却液導管１００が更に図示されている。この図には、また、第一及び第二のスラブハウジングブロック７８、８０を貫通して伸び且つ、レーザスラブスペーサ８４を貫通して伸びる組み立てピン８２も図示されており、該レーザスラブスペーサ８４は、スラブハウジングブロック７８、８０をレーザスラブ６０に対し最適な距離にて離間した状態に保つ。図６に示した実施の形態において、レーザスラブスペーサ８４の幅は、レーザスラブ６０の幅の約２倍である。本発明は、ある範囲の幅を有するレーザスラブスペーサ８４とすることを考え、特定の幅は、レーザスラブ６０の幅、及びスラブハウジングブロック７８、８０の所望の間隔に基づいて選ばれる。この図には、また、ダイオードマウント１８内の冷却液体導管１００も図示されている。第一及び第二の端縁バー６２、６４は、レーザスラブ６０をそれぞれ頂部及び底部から保持する状態で示されている。
【００２８】
１つの実施の形態によれば、レーザスラブスペーサ８４は、レーザスラブ６０の幅に略等しく、また、これらのスペーサは、第一及び第二のスラブハウジングブロック７８、８０をレーザスラブ６０から適宜な距離に保ち、スラブハウジングブロック７８、８０がレーザスラブ６０に接触するのを防止する。
【００２９】
交換可能なレーザスラブスペーサ８４を使用することは、特定のレーザスラブに対し、又は、その厚さが時間と共に変化する単一のレーザスラブに対しスラブハウジングブロック７８、８０の間の間隔を調節することを許容する。１つの実施の形態によれば、レーザスラブスペーサ８４は、ステンレス鋼で出来ているが、セラミック、プラスチック及びその他の金属のような、その他の材料を使用することができる。熱膨張に伴う問題を最小にし得るように、組み立てピン８２の熱膨張特性と同様の熱膨張特性を有する材料にてレーザスラブスペーサ８４を製造することが好ましい。
【００３０】
レーザスラブの厚さは、レーザスラブ表面の欠陥を除去するためレーザスラブに対して行った研磨又はその他の処理の結果、変化する可能性がある。異なる厚さを有するレーザスラブ６０をレーザゲインモジュール１０で使用するならば、レーザスラブスペーサ８４は、残りのレーザゲインモジュールの構成要素を再使用し、その他のレーザゲインモジュール構成要素を製造し又は特注化する必要性を軽減し又は解消することができる。また、レーザスラブスペーサ８４は、寸法の異なるレーザスラブ６０の周りのシールを最適化することを許容し、冷却液が狭小なスラブの領域から漏洩するのを防止し又は軽減し且つ、レーザスラブを取り巻くシールの過圧縮を防止し又は軽減することも可能にする。シールの過圧縮は、スラブの損傷及びスラブを取り巻く機器類を損傷させる可能性がある。
【００３１】
図７には、図４の線７−７に沿ったレーザゲインモジュール１０の断面図が図示されている。第一及び第二のスラブハウジングブロック７８、８０内の冷却液体導管１００は、以下により詳細に説明するように、冷却液体を熱遮蔽体の基部３４まで且つ、該熱遮蔽体の基部３４から輸送する（図２に図示）。冷却液体導管１００は、また、ダイオードアレイ組立体２４を貫通して伸びる状態でも示してある。第一及び第二のスラブハウジングブロック７８、８０には、冷却液体をスラブ冷却導管１０４を通じて偏向させ、これによりレーザスラブ６０を直接冷却するためのスラブ冷却液体偏向器１１２も設けられている。１つの実施の形態によれば、冷却液体は、熱遮蔽体の基部３４に対する冷却液体の偏向量に対する比率が約８：１にてレーザスラブ６０に対し偏向される。この実施の形態において、例えば、毎分約３０．２８リットル（８ガロン）の冷却液体がレーザスラブ６０を冷却するためスラブ冷却導管１０４に導かれるならば、毎分約３．７９リットル（１ガロン）の冷却液体が熱遮蔽体の基部３４に導かれる。レーザスラブ６０及びその周りの構成要素を効率良く冷却するため、偏向比率をより大きくし又はより小さくすることができる。
【００３２】
次に、図８を参照すると、組み立てたレーザゲインモジュールのより完全な外形図を示し得るように、熱遮蔽構成要素１４、１６、外側マウント遮蔽体４０及びダイオードマウント１８が取り外された状態にて組み立てたレーザゲインモジュール１０の等角図が図示されている。第二のハウジングブロック８０内の窓部８６はダイオードアレイ組立体２４（図８に図示せず）からのポンプ光線がレーザスラブ６０（図８の窓部８０の後方に配置）に入るのを許容する。端縁バー導体６６、６８は、端縁バー６２、６４（図８に図示せず）から端縁バー電流入力部１１４内に伸びており、この端縁バー電流入力部は、端縁バー６２、６４を加熱し且つ端縁バー６２、６４を適正な温度に保つことを許容する。
【００３３】
ゲインモジュールシャーシ３６の冷却液入口４４及び冷却液出口４６も図８に図示されている。冷却液体導管１００がゲインモジュールシャーシ３６内に設けられ、ゲインモジュールシャーシ３６を安定的なプラットフォームに取り付けるため、台マウント１１６が設けられている。
【００３４】
熱遮蔽構成要素１４、１６、外側マウント遮蔽体４０及びダイオードマウント１８が取り外された状態のレーザゲインモジュール１０の正面図が図９に図示されており、これら遮蔽体及びダイオードアレイマウントが取り外された状態のレーザゲインモジュール１０の線１０−１０に沿った断面図が図１０に図示されている。ゲインモジュールシャーシ３６内に設けられた冷却液体導管１００は、冷却液体をスラブハウジングブロック７８、８０内の冷却液体導管１００まで上方に運ぶ。冷却液体偏向器１１２が冷却液体をレーザスラブ６０に偏向させる。ゲインモジュールシャーシ３６とスラブハウジングブロック７８、８０の境界面に及び熱遮蔽体の基部３４及びスラブハウジングブロック７８、８０の境界面にＯリング７６が設けられている。
【００３５】
本発明の１つの実施の形態によれば、冷却液体はレーザゲインモジュール１０を通って導かれ且つ、図１及び図２に図示するように、熱遮蔽体１２を冷却するために使用される。熱遮蔽体１２は、レーザゲインモジュール１０内で非レージング光線を封じ込め、非レージング光線を吸収し且つその周囲の構成要素を非レージング光線から保護する働きをする。浄化水のような冷却液体は、図２に図示するように、冷却液入口４４を通ってゲインモジュールシャーシ３６に入り且つ冷却液体出口４６を通ってゲインモジュールシャーシ３６から出る。冷却液は、Ｏリング５２にてゲインモジュールシャーシ３６に接触するダイオード冷却液体導管５０を有するダイオード冷却液体導管組立体４８を通ってダイオードマウント１８ｂに入り且つ、該ダイオードマウント１８ｂから出る。ダイオード冷却液体導管ブラケット５４は、冷却液体導管５０を支持し且つダイオードマウント１８ｂと、ゲインモジュールシャーシ３６とを離間させる。冷却液体導管５０には、上述したようにダイオード角度が調節されるとき、冷却液体がマウント冷却液ポート５８から漏洩するのを防止するため、封止リング５６が設けられている。ゲインモジュールシャーシ３６は、冷却液をスラブハウジング４２を通じて上方に且つ熱遮蔽体の基部３４に導く冷却液体導管を有している。次に、冷却液はスラブハウジング４２を通って冷却液出口４６まで下方に流れる。図３、図７及び図１０に図示するように、冷却液を熱遮蔽体の基部３４まで上方に導き得るように冷却液体導管１０２がスラブハウジングブロック７８、８０内に設けられている。熱遮蔽体冷却液体導管１０２は、図５、図６及び図１０に図示するように、熱遮蔽体の基部３４を通って伸びている。このように、熱遮蔽構成要素１４、１６が非レージング光線を吸収することで加熱されると、熱遮蔽体の基部３４は、熱遮蔽構成要素１４、１６を熱伝導により冷却し且つこれらを安全な作動温度に保ち、これにより周囲の環境を望ましくない温度上昇から保護する。図１及び図２に図示するように、熱遮蔽体１２には、レーザゲインモジュール１０内で迷光線を吸収し得るように角度付き部分又は湾曲部分を設けることができる。
【００３６】
レーザスラブハウジングブロック７８、８０の側面図が図１１に図示されている。端縁バー６２、６４（図１１に図示せず）をスラブハウジングブロック７８、８０の間で保持するため、端縁バーブラケット７０が図示されており、また、端縁バー導体６６、６８は、端縁バーブラケットの後方で端縁バー６２、６４に向けて伸びている。線１２−１２に沿った組立体の断面図が図１２に図示されている。
【００３７】
図１２において、第一及び第二の端縁バー６２、６４の間に取り付けられ且つ、端縁バースラブ境界面１１８の間に保持されたレーザスラブ６０が図示されている。冷却液体導管１００は、端縁バーブラケット７０を貫通し且つ、第一及び第二の端縁バー６２、６４を貫通して伸びている。レーザスラブスペーサ８４も図１２に図示されており、１つのレーザスラブスペーサ８４は第一の端縁バー６２内に示され、２つのレーザスラブスペーサ８４は第二の端縁バー６４内に示されている。
【００３８】
次に、図１３を参照すると、図１１の線１３−１３に沿った断面図には、取り巻くスラブシール９２と共に窓部８６が示されている。窓部８６には、上方及び下方ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０が設けられている。図１３の実施の形態は、上方及び下方ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０の双方を示すが、幾つかの実施の形態において、これら２つの遮蔽体の一方のみを設けることが可能であることを理解すべきである。レーザスラブ６０に入るポンプエネルギの量を制御し且つポンプエネルギがレーザスラブ６０に入力されるときに通るレーザスラブ６０の位置を制御するため、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０が設けられている。ポンプエネルギがレーザスラブ６０に入ることを許容するレーザスラブ６０における垂直方向位置を制御するため、上方ポンプエネルギ遮蔽体８８及び下方ポンプエネルギ遮蔽体９０が設けられており、このため、窓部８６から入る光エネルギの全てが必ずしもレーザスラブ６０に入るとは限らない。このように、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、レーザスラブ６０に入るポンプエネルギの量及び方向を制御する開口を画成する。
【００３９】
１つの実施の形態によれば、光ポンプエネルギをレーザスラブ６０の理想的なエネルギ入力範囲に保つため、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０が設けられている。効率的で且つ信頼性の高いレーザ作用を得るため、レーザスラブ６０を通って垂直方向に（図３及び図１２の矢印Ｃの方向）に伸びる等温線をレーザスラブ６０内に維持することが望ましい。垂直方向等温線の１つの有利な点は、レーザスラブ６０全体の屈折率がより一層均一となることである。レーザスラブ６０は、ポンプエネルギにより刺激された位置にて、より高温度まで加熱される。このように、ポンプエネルギがレーザスラブ６０の中心に向けて集中されるならば、レーザスラブ６０の中心部は加熱し、レーザスラブ６０の端縁は、比較的より低温度に止まる。同様に、ポンプエネルギがレーザスラブ６０の端縁に接近することが許容されるならば、レーザスラブ６０の端縁の温度は上昇する。ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、レーザスラブ６０の効率的な光ポンプ状態を最大にし得るよう適宜な寸法及び間隔とすることができる。幾つかの実施の形態によれば、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、ポンプダイオードアレイの製造上の差異を補償する働きをする。
【００４０】
１つの好ましい実施の形態において、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、窓部８６の各々の表面積の約５％以下だけ遮蔽し得るような配置及び寸法とされている。ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０を窓部８６に接着するアクリル系接着剤を有するステンレス鋼テープを備えることができる。代替的な実施の形態において、ポンプエネルギ遮蔽体８８、９０は、セラミック又は銅遮蔽体のようなその他の材料を備えることができる。
【００４１】
本発明の幾つかの代替的な実施の形態に関して以下に説明する。
代替的な実施の形態Ａ：レーザゲイン装置において、
ポンプエネルギを受け取り且つ、出力ビームを発生させ、スラブハウジング内に取り付けられたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを発生させ且つ、エネルギ放出領域から前記ポンプエネルギを放出する少なくとも１つのダイオードアレイ組立体と、
前記少なくとも１つのダイオードアレイ組立体を支持する少なくとも１つのダイオードアレイマウントであって、第一のレバー部分及び第二のレバー部分を有し、該第一及び第二のレバー部分が前記スラブハウジングに対して支点の周りで枢動する、前記少なくとも１つのダイオードアレイマウントと、
前記エネルギ放出領域からの前記ポンプエネルギが前記レーザスラブに衝突するときのポンプエネルギ角度を調節すべく前記第一及び第二のレバー部分の少なくとも一方に接続された調節機構とを備える、レーザゲイン装置である。
【００４２】
代替的な実施の形態Ｂ：前記スラブハウジングが前記少なくとも１つのダイオードアレイマウントに対して静止しており、前記調節機構が、前記スラブハウジングに取り付けられた調節ブラケット内にて回転し得るようにされた調節ねじを備える、代替的な実施の形態Ａのレーザゲイン装置である。
【００４３】
代替的な実施の形態Ｃ：前記調節ねじが、該調節ねじの一端に向けて偏倚されたダイオード調節支持体に抵抗する、代替的な実施の形態Ａのレーザゲイン装置である。
代替的な実施の形態Ｄ：前記ダイオードアレイマウントの前記第一のレバー部分が前記スラブハウジングに向けて偏倚され、
前記ダイオードアレイ組立体が前記ダイオードアレイマウントの前記第二のレバー部分に取り付けられ、
前記ダイオード調節支持体が前記スラブハウジングから前記調節ねじに向けて偏倚される、代替的な実施の形態Ｃのレーザゲイン装置である。
【００４４】
代替的な実施の形態Ｅ：前記ダイオード調節支持体が前記ダイオードアレイ組立体に取り付けられたピンである、代替的な実施の形態Ｃのレーザゲイン装置である。
代替的な実施の形態Ｆ：前記ダイオード調節支持体が前記調節ブラケット内に設けられた調節支持体スロット内で動き得るようにされた、代替的な実施の形態Ｃのレーザゲイン装置である。
【００４５】
代替的な実施の形態Ｇ：前記ダイオードアレイ組立体と前記レーザスラブとの間の距離を調節すべく前記支点と前記スラブハウジングとの間に配置された１つ又は２つ以上のダイオードスペーサを更に備える、代替的な実施の形態Ａのレーザゲイン装置である。
【００４６】
代替的な実施の形態Ｈ：レーザスラブに入るポンプエネルギを調節する方法において、
前記ポンプエネルギを受け取り得るようにされたレーザスラブをレーザスラブマウント内に提供することと、
前記ポンプエネルギをある放出角度にて放出させるエネルギ放出領域を有するダイオードアレイ組立体であって、第一のレバー部分及び第二のレバー部分を有するダイオードアレイマウントに取り付けられた前記ダイオードアレイ組立体を提供することと、
前記ダイオードアレイマウントの前記第一及び第二のレバー部分の一方を前記レーザスラブマウントに対して偏倚させることと、
前記ポンプエネルギの前記放出角度を調節し得るように、前記第一のレバー部分及び第二のレバー部分を支点の周りで枢動させることとを備える、方法である。
【００４７】
代替的な実施の形態Ｉ：前記ダイオード組立体を提供することが、前記ポンプエネルギが前記レーザスラブに向けられるように前記放出領域を整合させることを備える、代替的な実施の形態Ｈの方法である。
【００４８】
代替的な実施の形態Ｊ：前記ダイオードアレイマウントの前記第一及び第二のレバー部分の一方を前記レーザスラブマウントに対して偏倚させることが、前記ダイオードアレイマウントの第一のレバー部分を前記レーザスラブマウントに向けて偏倚させることを備え、更に、前記ダイオードアレイ組立体を提供することが、前記ダイオードアレイ組立体を前記ダイオードアレイマウントの前記第二のレバー部分に取り付けることを備える、代替的な実施の形態Ｈの方法である。
【００４９】
代替的な実施の形態Ｋ：前記第一のレバー部分及び第二のレバー部分を枢動させることが、前記ダイオードアレイマウントの前記第一のレバー部分及び前記第二のレバー部分の一方が偏倚する調節装置を調節することを備える、代替的な実施の形態Ｈの方法である。
【００５０】
代替的な実施の形態Ｌ：調節装置を調節することが調節ねじを回すことを備える、代替的な実施の形態Ｋの方法である。
代替的な実施の形態Ｍ：前記ダイオードアレイマウントと前記レーザスラブマウントとの間にダイオードスペーサを配置し又は除去することにより前記ダイオードアレイ組立体と前記レーザスラブとの間の距離を調節することを更に備える、代替的な実施の形態Ｈの方法である。
【００５１】
代替的な実施の形態Ｎ：レーザスラブハウジングにおいて、
異なる寸法のレーザスラブを受け入れる空間をその間に画成する第一及び第二のスラブハウジング部材であって、該第一及び第二のスラブハウジング部材が、スラブハウジングの寸法によって分離され、前記第一及び第二のスラブハウジング部材の各々が、それぞれ第一及び第二のスラブ距離だけ前記レーザスラブから分離された、前記第一及び第二のスラブハウジング部材と、
前記第一及び第二のスラブハウジング部材間の前記空間内のレーザスラブと、
前記第一及び第二のスラブハウジング部材間の１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサとを備え、該レーザスラブスペーサの長さが、前記スラブハウジングの寸法を画成し、また、異なる長さを有するレーザスラブスペーサと置換可能であり、前記スラブハウジングの寸法が可変であり、前記第一及び第二のスラブの距離の少なくとも一方が、異なる寸法のレーザスラブに対して略一定のままであるようにした、レーザスラブハウジングである。
【００５２】
代替的な実施の形態Ｏ：前記第一及び第二のスラブハウジング部材の一方と前記レーザスラブとの間の圧縮幅まで圧縮し得るようにされた少なくとも１つのスラブシールを更に備える、代替的な実施の形態Ｎのレーザスラブハウジングである。
【００５３】
代替的な実施の形態Ｐ：前記レーザスラブスペーサの前記長さが、前記レーザスラブが異なる寸法のレーザスラブと置換されたとき、前記スラブシールの前記圧縮幅を略一定に保ち得るように選ばれる、代替的な実施の形態Ｏのレーザスラブハウジングである。
【００５４】
代替的な実施の形態Ｑ：前記レーザスラブスペーサが、異なる長さのレーザスラブスペーサを有するレーザスラブスペーサのキットを形成するように選ばれる、代替的な実施の形態Ｎのレーザスラブハウジングである。
【００５５】
代替的な実施の形態Ｒ：前記１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサが前記第一及び第二のスラブハウジング部材を互いに保持する組み立てピンを受け入れる開口を有する、代替的な実施の形態Ｎのレーザスラブハウジングである。
【００５６】
代替的な実施の形態Ｓ：前記１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサが、前記スラブハウジング部材と同一の材料で出来ている、代替的な実施の形態Ｎのレーザスラブハウジングである。
【００５７】
代替的な実施の形態Ｔ：前記レーザスラブが、少なくとも１つの端縁バーにより前記第一及び第二のスラブハウジング部材間に保持され、該少なくとも１つの端縁バーが、前記スラブスペーサの少なくとも１つを受け入れ得るようにされた、代替的な実施の形態Ｎのレーザスラブハウジングである。
【００５８】
代替的な実施の形態Ｕ：異なる寸法のレーザスラブを取り付ける方法において、
スラブハウジングの距離にて互いに離間された第一及び第二のスラブハウジング部材を提供し且つ、その間にスラブを受け入れる空間を画成することと、
複数のレーザスラブスペーサの長さを有する複数のレーザスラブスペーサから、所望のスラブハウジングの距離を提供する１つ又は２つ以上のレーザスラブスペーサを選ぶことと、
１つ又は２つ以上の前記レーザスラブスペーサによって前記スラブハウジングを互いに離間させることとを備える、異なる寸法のレーザスラブを取り付ける方法である。
【００５９】
代替的な実施の形態Ｖ：前記スラブハウジングの距離を調節することが、より広い寸法を有するレーザスラブが前記スラブの受け入れ空間内に保持されたとき、前記スラブハウジングの距離を増し且つ、より狭小な寸法を有するレーザスラブが前記スラブの受け入れ空間内に保持されたとき、前記スラブハウジングの距離を短くするようにした、代替的な実施の形態Ｕの方法である。
【００６０】
代替的な実施の形態Ｗ：少なくとも１つのスラブシールをレーザスラブと前記第一及び第二のスラブハウジング部材の少なくとも一方との間にて圧縮距離まで圧縮することを更に備える、代替的な実施の形態Ｕの方法である。
【００６１】
代替的な実施の形態Ｘ：適宜なスラブスペーサの長さのスラブスペーサを選び且つ、前記第一及び第二のスラブハウジング部材の間に挿入することにより、異なる寸法を有するレーザスラブに対して前記圧縮距離を維持することを更に備える、代替的な実施の形態Ｗの方法である。
【００６２】
代替的な実施の形態Ｙ：レーザスラブを第一及び第二の端縁バーの間における前記スラブ受け入れ空間内に取り付けることを更に備える、代替的な実施の形態Ｗの方法である。
代替的な実施の形態Ｚ：前記レーザスラブスペーサを異なるレーザスラブ長さを有するレーザスラブスペーサにて置換することにより、前記スラブハウジングの距離を調節することを更に備える、代替的な実施の形態Ｕの方法である。
【００６３】
代替的な実施の形態ＡＡ：前記レーザスラブスペーサに形成された開口に挿入された組み立てピンにより前記第一及び第二のスラブハウジング部材を互いに保持することを更に備える、代替的な実施の形態Ｕの方法である。
【００６４】
代替的な実施の形態ＢＢ：レーザゲインモジュールにおいて、
ポンプエネルギを受け取り且つ、出力ビームを放出し得るようにされたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを放出するポンプエネルギ源と、
前記レーザスラブ及び前記ポンプエネルギ源の少なくとも一方を冷却する冷却液を前記レーザゲインモジュール内にて導くゲインモジュールの冷却液導管と、
前記レーザスラブ及び前記ポンプ源の少なくとも一方から迷光線を受け取り得るようにされた液体冷却式の熱遮蔽体であって、前記ゲインモジュールの冷却液導管の１つから前記冷却液を受け取る少なくとも１つの熱遮蔽体導管を有する前記液体冷却式の熱遮蔽体を備える、レーザゲインモジュールである。
【００６５】
代替的な実施の形態ＣＣ：前記少なくとも１つの熱遮蔽体導管が、前記冷却液を前記ゲインモジュール冷却液の一方に向けて導き得るように更にされた、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
【００６６】
代替的な実施の形態ＤＤ：前記レーザスラブが第一及び第二のレーザスラブハウジングブロックの間に取り付けられ、前記ハウジングブロックの少なくとも一方が、少なくとも２つの冷却液体導管を有し、前記少なくとも１つの熱遮蔽体導管が、前記少なくとも１つのスラブハウジングブロックの前記冷却液体導管の１つから冷却液を受け取り且つ、冷却液を前記少なくとも１つのレーザスラブハウジングブロックの前記冷却液体導管の別のものに導くようにした、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
【００６７】
代替的な実施の形態ＥＥ：前記少なくとも１つのハウジングブロックが前記冷却液の第一の部分を前記熱遮蔽体に導き且つ、前記冷却液の第二の部分を前記レーザスラブに導く冷却液体偏向器を更に備える、代替的な実施の形態ＤＤのレーザゲインモジュールである。
【００６８】
代替的な実施の形態ＦＦ：約３．７９リットル（１ガロン）の冷却液が、前記レーザスラブに導かれる３０．２８リットル（８ガロン）の冷却液毎に前記熱遮蔽体に導かれる、代替的な実施の形態ＥＥのレーザゲインモジュールである。
【００６９】
代替的な実施の形態ＧＧ：前記熱遮蔽体が、前記レーザゲインモジュール内で迷光線を吸収し得るように角度付け部分又は湾曲部分を備える、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
【００７０】
代替的な実施の形態ＨＨ：前記熱遮蔽体が、前記迷光線を吸収し得るようにされた１つ又は２つ以上の熱遮蔽構成要素に取り付けられた液体冷却式熱遮蔽体の基部を備える、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
【００７１】
代替的な実施の形態ＩＩ：前記熱遮蔽体が前記レーザゲインモジュールから取り外し可能である、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
代替的な実施の形態ＪＪ：前記冷却液が水である、代替的な実施の形態ＢＢのレーザゲインモジュールである。
【００７２】
代替的な実施の形態ＫＫ：ダイオードアレイ及びレーザスラブの少なくとも一方を冷却し且つ、少なくとも１つの熱遮蔽導管を内部に有する熱遮蔽体に冷却液を輸送する冷却液導管を有するレーザゲインモジュールを冷却する方法において、
冷却液を前記冷却液導管を介して前記ダイオードアレイ及び前記レーザスラブの少なくとも一方に導くことと、
前記ダイオードアレイと、前記熱遮蔽体を有する前記レーザスラブとの一方から迷光線を受け取ることと、
前記冷却液を前記冷却液導管から少なくとも１つの熱遮蔽導管まで導き、前記熱遮蔽体から熱を除去することとを備える、レーザゲインモジュールを冷却する方法である。
【００７３】
代替的な実施の形態ＬＬ：前記熱遮蔽体が前記レーザゲインモジュールから取り外し可能である、代替的な実施の形態ＫＫの方法である。
代替的な実施の形態ＭＭ：前記熱遮蔽体が、熱遮蔽体基部と、光線を吸収し得るようにされた少なくとも１つの熱遮蔽体構成要素とを備え、迷光線を受け取ることが、少なくとも１つの熱遮蔽体構成要素にて迷光線を受け取ることを備える、代替的な実施の形態ＫＫの方法である。
【００７４】
代替的な実施の形態ＮＮ：前記形成された熱遮蔽体構成要素が、前記迷光線を受け取る角度付き面又は湾曲面を備える、代替的な実施の形態ＭＭの方法である。
代替的な実施の形態ＯＯ：前記冷却液の第一の部分を前記レーザスラブに偏向し且つ、前記冷却液の第二の部分を前記熱遮蔽体に偏向することを更に備える、代替的な実施の形態ＫＫの方法である。
【００７５】
代替的な実施の形態ＰＰ：レーザ光を放出するシステムにおいて、
少なくとも１つのポンプエネルギ源からのポンプエネルギによりポンプされるようにされたレーザスラブと、
前記ポンプエネルギを受け取る少なくとも１つの窓部であって、前記レーザスラブに向けられた、スラブに対面する面を有する前記少なくとも１つの窓部と、
冷却液を前記レーザスラブを通し得るように、前記レーザスラブと前記窓部との間のスラブ冷却導管と、
前記少なくとも１つの窓部の前記スラブに対面する面に設けられた少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体であって、前記窓部の前記スラブに対面する面から出る前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに到達するのを防止し得るようにされた前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体とを備える、レーザ光を放出するシステムである。
【００７６】
代替的な実施の形態ＱＱ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体が、前記冷却液によって冷却される、代替的な実施の形態ＰＰのシステムである。
代替的な実施の形態ＲＲ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体が不透明である、代替的な実施の形態ＰＰのシステムである。
【００７７】
代替的な実施の形態ＳＳ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体がステンレス鋼、銅及びセラミックから成る群から選ばれた材料で出来ている、代替的な実施の形態ＰＰのシステムである。
【００７８】
代替的な実施の形態ＴＴ：前記冷却液が水である、代替的な実施の形態ＳＳのシステムである。
代替的な実施の形態ＵＵ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体が、前記スラブに対面する前記少なくとも１つの窓部の面に接着剤で取り付けられる、代替的な実施の形態ＰＰのシステムである。
【００７９】
代替的な実施の形態ＶＶ：レーザスラブに入るポンプエネルギを制御する方法において、
ポンプエネルギ源からポンプエネルギを受け取るレーザスラブを提供することと、
前記レーザスラブと前記ポンプエネルギ源との間に窓部を提供し、該窓部が、冷却液体が前記レーザスラブを冷却するのを許容し得るようレーザスラブ冷却導管により前記レーザスラブから分離されるようにすることと、
前記窓部と前記レーザスラブとの間に前記窓部における少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体により前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに入るのを制限することとを備える、レーザスラブに入るポンプエネルギを制御する方法である。
【００８０】
代替的な実施の形態ＷＷ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体がステンレス鋼で出来ており且つ前記窓部に取り付けられる、代替的な実施の形態ＶＶの方法である。
代替的な実施の形態ＸＸ：前記ポンプエネルギ遮蔽体が前記窓部に接着剤で取り付けられる、代替的な実施の形態ＷＷの方法である。
【００８１】
代替的な実施の形態ＹＹ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体が、前記窓部の上端縁に沿って入る前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに入るのを制限する少なくとも１つの頂部ポンプエネルギ遮蔽体と、前記窓部の底端縁に沿って入る前記ポンプエネルギの一部分が前記レーザスラブに入るのを制限する底部ポンプエネルギ遮蔽体とを備える、代替的な実施の形態ＶＶの方法である。
【００８２】
代替的な実施の形態ＺＺ：前記少なくとも１つのポンプエネルギ遮蔽体が、前記ポンプエネルギが前記レーザスラブに入るときに通るポンプエネルギ開口を形成し、前記レーザスラブ内で所望の等温線パターンを維持し得るように前記ポンプエネルギ開口に対する寸法及び形状を選ぶことを更に備える、代替的な実施の形態ＶＶの方法である。
【００８３】
代替的な実施の形態ＡＡＡ：前記ポンプエネルギ開口に対する寸法及び形状を選ぶことが、前記レーザスラブ内にて実質的に垂直な等温線を発生させる前記ポンプエネルギ開口の寸法及び形状を選ぶことを備える、代替的な実施の形態ＺＺの方法である。
【００８４】
１つ又はより多数の特定の実施の形態に関して本発明を説明したが、当該技術分野の当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに多数の変更が具体化可能であることが認識されよう。例えば、ダイオードマウント１８は、その内部を流れる流体を有するものとして説明したが、ダイオードマウントは流体導管無しで提供し、主として、ダイオードアレイ組立体２４に対する支持体として使用することも可能であることを理解すべきである。これらの実施の形態及びその明らかな変更例の各々は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に包含されるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の１つの実施の形態によるレーザゲインモジュールの等角図である。
【図２】図１のレーザゲインモジュールの分解図である。
【図３】図１のレーザスラブハウジングの分解図である。
【図４】図１のレーザゲインモジュールの正面図である。
【図５】図４の線５−５に沿ったレーザゲインモジュールの断面図である。
【図６】図４の線６−６に沿ったレーザゲインモジュールの断面図である。
【図７】図４の線７−７に沿ったレーザゲインモジュールの断面図である。
【図８】見易いように外側部分を除去した、本発明の別の実施の形態によるレーザゲインモジュールの等角図である。
【図９】見易いように外側部分を除去した、図８のレーザゲインモジュールの正面図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿ったレーザゲインモジュールの断面図である。
【図１１】本発明の１つの実施の形態によるレーザスラブハウジング部材の側面図である。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿ったレーザスラブ及びレーザスラブ支持体の断面図である。
【図１３】図１１の線１３−１３に沿った窓部組立体の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０    レーザゲインモジュール
１２    熱遮蔽体
１４    第一の熱遮蔽構成要素
１６    第二の熱遮蔽構成要素
１８、１８ａ、１８ｂ    ダイオードマウント
２０    ばね負荷式ボルト
２１    圧縮ばね
２２    レバー部分
２４    ダイオードアレイ組立体
２５    エネルギ放出領域
２６    ダイオードの角度調節ねじ
２８    調節ブラケット
３２    ダイオード調節支持体
３４    液体冷却式熱遮蔽体の基部
３６    ゲインモジュールシャーシ
３７    出力ビーム開口
３８    開口
４０    マウント遮蔽体
４２    スラブハウジング
４４    冷却液入口
４６    冷却液出口
４８    ダイオード冷却液導管組立体
５０    ダイオード冷却液導管
５２    Ｏリング
５４    ダイオード冷却液導管ブラケット
５６    シールリング
５８    マウントの冷却液ポート
６０    固体相レーザスラブ／冷却液レーザスラブ
６２    第一の端縁バー
６４    第二の端縁バー
６６    第一の端縁バー導体
６８    第二端縁バー導体
７０    端縁バーブラケット
７２    端縁バーブラケット開口
７４    端縁バー冷却液開口
７６    Ｏリング
７８、８０    スラブハウジングブロック
８２    組み立てピン
８４    レーザスラブスペーサ
８６    窓部
８８、９０    ポンプエネルギ遮蔽体
９２    スラブシール
９４    取り付けねじ
９６    組み立てピンナット
９８    ダイオード電気コネクタ
１００    冷却液導管
１０２    熱遮蔽導管
１０４    スラブ冷却導管
１０６    ダイオードの傾動支点
１０８    頂部レバー部分
１１０    調節支持体スロット
１１２    スラブ冷却液体偏向器
１１４    端縁バー電流入力部
１１６    台マウント
１１８    境界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
2005019940000001.pdf